JPS63176367A - 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結体の製造法 - Google Patents

切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結体の製造法

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JPS63176367A
JPS63176367A JP62007726A JP772687A JPS63176367A JP S63176367 A JPS63176367 A JP S63176367A JP 62007726 A JP62007726 A JP 62007726A JP 772687 A JP772687 A JP 772687A JP S63176367 A JPS63176367 A JP S63176367A
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cutting
cbn
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boron nitride
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植田 文洋
中野 弘一
川田 薫
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上のIII用分野〕 この発明は、耐熱性および靭性にすぐれ、特に焼入鋼な
どの高硬度鋼の高速切削に切削工具として使用するのに
適した立方晶窒化硼素(12i下、CBNで示す)基焼
結材料に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、焼入鋼などの高硬度鋼の研削加工から、より加工
能率の高い切削加工への切り換えが急速に進み、それに
伴って高い硬度?有するCBN¥基とする焼結材料が切
削工具用材Elとして注目されるようになって1例えば
1周期律表の4a族。
5a族+6a族金属の炭化物、窒化物、硼化物、珪化物
、 AA203 lMgO、AIN、 Si3N4のう
ちの1種または2種以上:20〜80重駄%と、CBN
および不可避不純物:残り、からなる組成?有するCB
Nu焼結材料が、焼入鋼の切削工具用材料として提案さ
れている(特公昭57−3631号公報参照)っ 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来のCBN基焼結材料のうち、 
Tiの炭化物、窒化物、および硼化物の1種または2種
以上と、cnNおよび不可避不純物とからなるCBN基
焼結材料?切削工具として1例えばHRC: 60以上
の硬さ?有する焼入鋼?旋削する場合には、その切削速
度? 150 m / m Y越す速さとすると、刃先
の温度上昇によって被剛材が刃先に溶着しやすくなり、
それによって摩擦熱の増大、刃先温度の上昇?招いて、
刃先の摩耗が急激に増大するとともに、上記CBN基焼
結材料の靭性不足に起因して、刃先にチッピングや欠損
?起しやすいところから、上記従来のCBN基焼結材料
は、焼入鋼の切削工具とした場合、概ね100m/wi
th以下の切削速度でしか使用することができないので
、1個当りに長時間の加工時間?要し、そのため高い切
削速度?必要とする大型部品の切削には利用することが
できず、したがって上記の従来CBN基焼結材料では、
焼入鋼などの高硬度鋼の切削に切削工具として用いる価
値が未だ十分得られていないという問題があつ友っ〔研
究に基づく知見事項〕 そこで1本発明者等は、このような問題?解決すべく種
々研究2重ねた結果。
(1)  従来の上記CBN基焼結材f4?切削工具と
して高硬度′II4¥高い切削速度で切削する場合に。
したがって切削中、高温に曝され7?:@合に溶着?起
して耐摩耗性が著しく低下するのは、このCBN基焼結
材料の製造中に、超硬合金製またはステンレス鋼製など
の混合装置1例えばそのポールやポットが摩滅すること
によって焼結材料中に混入した鉄族金属およびWがBと
化合物と形成しや丁〈、その化合物中のBは高温で不安
定となって動きやすくなり、このBが被剛材中に拡散す
ると刃先に被剛材が溶着して、摩擦熱の増大、刃先温度
の上昇?招くことに起因すること。
f2)CBN基焼結材#F+?製造するための原料粉末
中に鉄族金属が混在していると、焼結時に鉄族金属とB
とが反応して部分的に液相?生じ、それによってTi化
合物が粒成長?起して焼結材料の靭性?低下させること
したがって、焼結材料中に鉄族金属およびWが混入する
の?避ければ、上記2つの問題が一挙に解決されて、耐
熱性にすぐれ、かつ靭性の向上したCBN基焼結材料が
得られること。
(3)  上記特性の向上しfcBN基焼結材料中にM
の酸化物、窒(ヒ物、窒酸「ヒ物、および硼化物(以下
、ぞれぞれA/203. A7N 、 M N O、お
よび(AI!Bxで示し、これら?まとめてMの化合物
という)うちの1種または2踵以上¥0.5〜20%含
有させると、その焼結性が改善されて、fA性が一層向
上すること、 ?見出した。
〔間順点?解決するための手段〕
この発明は、上記知見に基づいて発明されたもので、す
ぐれた耐熱性と靭性?有し、特に焼入鋼などの高硬度鋼
の高速切削に使用するのに適した切削工具用CBN基超
高圧焼結材料?提供すること?目的とし、 Tiの炭化物、窒化物、炭窒化物、および硼化物C以下
、それぞれTiCr TiN 、 T1CN 、および
T i B 2で示し、これら?まとめてTiの化合物
という)のうちの1種または2Ki以上:5〜50%、
Fe + Co * Ni eおよびWのうちの1種ま
たは2種以上からなる不純物(12を下、鉄族金属およ
びWからなる不純物という):0.5%以下、必要に応
じて。
Mの化合物のうちの1種または2踵以上:0.5〜20
 %。
CBNおよび前記不純物以外の不可避不純物:残り。
からなる組成(lu上1重電%)?有すること?特徴と
するものである。
〔発明の詳細な説明〕
つぎに、この発明において成分組成範囲?上記のとおり
に限定した理由?述べる。
(al  Tiの化合物 これらの成分には、材料に耐溶着性?付与する作用があ
るが、その含有喰が5%c重欧%、以下同様)未満では
所望の耐溶着性?確保することができず、一方それが5
0%?越えて含有されると靭性が不足して刃先が欠けや
すくなることから。
その含有電?5〜50%と定め交。
(b)  鉄族金属およびWからなる不純物これらの成
分は、焼結時にBと化合して部分的に液相?生じ、それ
によってTi化合物の粒成長?促して材料の靭性?低下
させるとともに、前記成分と化合した状態で焼結材料中
に含まれるBは。
切削時に高温C二曝されることによって被剛材中に拡散
しやすくなり、その結果刃先の耐溶着性?低下させてそ
れの摩耗?急激に増大させるので、特に高硬度鋼の高速
切削(二切削工具として使用されるこの発明のCBN基
焼結材料においては、その靭性と、高温における十分な
耐溶着性、したがって耐摩耗性、すなわち耐熱性と?確
保するために。
この鉄族金属およびWからなる不純物ができるだけ含ま
れないことが肝要であるが、その含有駄が0.5%以下
であれば、上記の不都合は無視できるようになることか
ら、これらの不純物の含有殴?O15%以下と定めた。
(c)  りの化合物 これらの成分には、材料の靭性?向上させる作用がある
ので、必要に応じてこの発明の焼結材料中に添加される
が、その含有殴が0.5%未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方それが20%?越えると、高温とな
ったときの刃先の耐摩耗性が低下するようになることか
ら、その含有は20.5〜20%と定めた。
なお、この発明のCBN基焼結材料は、超高圧焼結が稚
される混合粉末または圧粉体中に、鉄族金属およびWか
らなる不純物がとじ刀蔦く含有されないですむ適当な方
法?付加、あるいは採用しながら、すなわち1例えば、
混合粉末の調製中、または調製後に前記不純物?除去す
る方法?付加するか、あるいは混合粉末中に前記不純物
が混入しない混合方法?採用しながら1通常の超高圧焼
結法、すなわち、まず原料粉末として、CBN粉末。
TiC粉末、 TiN粉末、T1CN粉末、 TiB2
粉末。
Al2O3粉末、MN粉末、AJNO粉末、およびAg
B。
粉末?用意し、これら原料粉末のうちから適宜選択した
もの?所定の配合組成に配合し、混合し。
ついで混合粉末の状態あるいは圧粉体の状態で。
必要に応じてWCC超超硬合金製プレートどと一緒に、
金属容器に挿入し、これ2800〜1200℃の温度に
加熱して真空脱ガス2行って封入し。
引続いてこの封入容器?垣高圧高温発生装置に装着して
から圧力および温度?上げ、圧カニ40〜70Kb、温
度:1200〜1600℃の範囲内の圧力および温度に
数分〜数10分保持した後。
冷却し、最終的に圧力?解放することからなる基本的工
程?経て製潰することができる。
混合粉末調・製甲、その混合工程においてボールミルの
ような混合装置から混入してきた前記不純物?除去する
方法としては1例えば、アセトン等の溶剤と混ざり合っ
て、またスラリー状となっている混合粉末中で磁石?ゆ
るやかに回転させ、それによって鉄族金属およびそれら
と結合しているW?磁石に吸着させる方法、あるいは混
合粉末?乾燥した後、それ?酸洗して前記不純物?選択
的に溶解する方法など?利用することができる。
また、この発明のCBN基焼結材料¥切削工具として使
用するに当っては、単独で、あるいはWCC超超硬合金
サーメットなどの高剛性材qと複合させた状態で、スミ
−アウェイチップとして用いても、さらにこれらのチッ
プYWC基超硬合金や焼入鋼などでつくられたホルダの
先端部にろう付けにより収り付けた状態で用いてもよい
〔実施料〕
ついで、この発明のCBN基焼結材料?実施例によって
説明する。
原料粉末として、平均粒径:3μ?有するCBN粉末、
いずれも1μの平均粒径?有するTiC粉末、 TiN
粉末、 T iC□、5NO,5粉末、およびTiB2
粉末、さらに平均粒径: 1.51J OJ Ai!2
03粉末。
UN粉末、およびMNO粉末、同0.7μのA/B2粉
末?用意し、これら原料粉末?、それぞれ第1表に示さ
れる配合組成成分のうち、鉄族金属とWからなる不純物
?除いfE分の配合割合で互に配合した後、ボールミル
によりアセトン中で5時間混合して混合粉末?形成させ
たつ この段階における混合粉末は、主として混合装置
に由来する鉄族金属とWからなる不純物¥、乾燥重眼?
基にして1〜5%含んでいた。
ついで、磁気吸着された不純物?容易に除去できるよう
に表面?テフロンシート(ただしテフロンは米国デュポ
ン社の商標)で被つ念円柱状の永久磁石?、アセトンと
混ざってスラリーとなっている前記混合粉末中で2時間
ゆるやかに回転させて前記不純物?吸着除去し、それに
よってそれぞれ第1表に示される含有酸の前記不純物?
含有し。
9為つ第1表に示される配合組成?有する混合粉末?調
製した。
つぎに、こQ】ように調製した混合粉末12f2ton
/iの圧力で直径:13wX厚さ:1.5Mの寸法?も
った回教状圧粉体に成形した後、これらの圧粉体?、超
高圧高温発生装置の容器内に挿入し。
圧カニ50Kb、温度:1500℃、保持時間=5分の
条件で超高圧焼結することによって、実質的に配合組成
と同一の成分組成?もった本発明CBN基焼結材料1〜
12および比較CBN基焼結材料1〜5?それぞれ製造
し、さらに前記の磁石による不純物U)吸着除去7行わ
なかった点?除き、上記と同様な方法によって従来CB
N基焼結材料も型心した。 なお、比較CBN基焼結材
料1〜5は、いずれも構成成分のうちのいずれかの成分
含有酸(第1表中に※印で示す)がこの発明の範囲から
外れた組成?もつものである。
ついで、この結果得られた本発明CBN基焼結材料1〜
12.比較CBN基焼結材料1〜5、および従来CBN
基焼結材料について、靭性?評価する目的で破壊靭性値
?測定し、また高温における耐溶着性並びに耐摩耗性?
評価する目的で、上記各焼結材(lから切削チップ?切
出し、wC7I!i超硬合金製ホルダにろう付けし、研
磨仕上げした後。
?J)FIIHJ: SCM−418(7)焼入w4(
硬す:HRC62)の丸棒(直径: 100 m ) 
切削速度:250m/m。
切込み:Q、ls− 送り:O,OS回/ rev・ の条件で連続切削試験?実旋し、切刃の逃げ面摩耗幅が
0.2 Wに至るまでの時間?測定して、これらの結果
?第1表に合わせて示しto 〔発明の効果〕 。
第tlに示される結果から1本発明CBN基焼結材料1
〜12は、いずれも高い靭性?有するとともに、高温に
おいてすぐれた耐溶着性および耐摩耗t81:?示し、
したがってこれらの特注が特に要求される焼入鋼などの
高硬度鋼の高速切削においてもすぐれた切削性能?発揮
するのに対して、比較CBN&焼結材?−11〜5に見
られるように、構成成分のうちのいずれかの成分含有欧
がこの発明の範囲から外れると、前記特性のうち少なく
ともいずれかの特性が低下して、切削性能の劣ったもの
となり、また従来CBN基焼結材料では、鉄族金瑣とW
からなる不純物がこの発明で規定しfCI′i、に?越
えて多寸に含まれている定め、その耐溶着性と耐摩耗性
が低下して切削性能が著しく劣ったものとなり、高硬度
鋼の高速切削に適しfc切削工具が得られないことがわ
かる。
上述のように、この発明のCBN基焼結材軒■は。
高い靭性と丁ぐれt耐熱性?備えているので、これらの
特性が要求される焼入鋼などの高硬度鋼の高速切削(二
切削工具として用い7を場合、きわめてすぐれ定切削性
能?示すものであり、したがって上記のような雅削材が
大型部品となっても能率よく切削できるという効果?奏
する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Tiの炭化物、窒化物、炭窒化物、および硼化物
    のうちの1種または2種以上:5〜50%、Fe、Co
    、Ni、およびWのうちの1種または2種以上からなる
    不純物:0.5%以下、 立方晶窒化硼素および前記不純物以外の不 可避不純物:残り、 からなる組成(以上、重量%)を有することを特徴とす
    る、切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結材料。
  2. (2)Tiの炭化物、窒化物、炭窒化物、および硼化物
    のうちの1種または2種以上:5〜50%、Fe、Co
    、Ni、およびWのうちの1種または2種以上からなる
    不純物:0.5%以下、 Mの酸化物、窒化物、窒酸化物、および硼 化物のうちの1種または2種以上:0.5〜20%、立
    方晶窒化硼素および前記不純物以外の不 純物:残り、 からなる組成(以上、重量%)を有することを特徴とす
    る、切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結材料。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02208259A (ja) * 1989-02-07 1990-08-17 Toshiba Tungaloy Co Ltd 高密度相窒化ホウ素基反応焼結体及びその製造方法
WO2000047537A1 (en) * 1999-02-12 2000-08-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High strength sintered impact having excellent resistance to cratering
WO2002060833A1 (en) * 2001-01-30 2002-08-08 Showa Denko K.K. Cubic boron nitride sintered body and cutting tool
JP5660034B2 (ja) * 2009-04-17 2015-01-28 株式会社タンガロイ 立方晶窒化硼素焼結体および被覆立方晶窒化硼素焼結体

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5377811A (en) * 1976-12-21 1978-07-10 Sumitomo Electric Ind Ltd Sintered material for tools of high hardness and its preparation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5377811A (en) * 1976-12-21 1978-07-10 Sumitomo Electric Ind Ltd Sintered material for tools of high hardness and its preparation

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02208259A (ja) * 1989-02-07 1990-08-17 Toshiba Tungaloy Co Ltd 高密度相窒化ホウ素基反応焼結体及びその製造方法
WO2000047537A1 (en) * 1999-02-12 2000-08-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High strength sintered impact having excellent resistance to cratering
US6635593B1 (en) 1999-02-12 2003-10-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High strength sintered impact having excellent resistance to cratering
KR100614177B1 (ko) * 1999-02-12 2006-08-21 스미토모덴키고교가부시키가이샤 고내크레이터성 고강도 소결체
WO2002060833A1 (en) * 2001-01-30 2002-08-08 Showa Denko K.K. Cubic boron nitride sintered body and cutting tool
JP5660034B2 (ja) * 2009-04-17 2015-01-28 株式会社タンガロイ 立方晶窒化硼素焼結体および被覆立方晶窒化硼素焼結体

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